NO173076B - PROCEDURE AND DEVICE FOR LOCATING EARTH CIRCULATION OF A THREE PHASE NET WORKER - Google Patents

PROCEDURE AND DEVICE FOR LOCATING EARTH CIRCULATION OF A THREE PHASE NET WORKER Download PDF

Info

Publication number
NO173076B
NO173076B NO874675A NO874675A NO173076B NO 173076 B NO173076 B NO 173076B NO 874675 A NO874675 A NO 874675A NO 874675 A NO874675 A NO 874675A NO 173076 B NO173076 B NO 173076B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
measurement
signal
measurement signal
rst
phase
Prior art date
Application number
NO874675A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO874675L (en
NO874675D0 (en
NO173076C (en
Inventor
Klaus-Dieter Mueller
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of NO874675D0 publication Critical patent/NO874675D0/en
Publication of NO874675L publication Critical patent/NO874675L/en
Publication of NO173076B publication Critical patent/NO173076B/en
Publication of NO173076C publication Critical patent/NO173076C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • H02H3/162Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass for ac systems
    • H02H3/165Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass for ac systems for three-phase systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/50Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the appearance of abnormal wave forms, e.g. ac in dc installations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Locating Faults (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

To locate an earth fault in a conductor in a three-phase electrical power system (RYB), the transients caused by the earth fault in the measurement signal (I1) representing the sum current (I0) and in the measurement signal (U1) representing the misalignment voltage (U0) of the system star point (Mp;Mp') are particularly sensitively analysed in that the measurement signals (I1, U1) are reduced by their stationary components (I2, U2). <IMAGE>

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og en innretning til lokalisering av jordslutning av en leder i et trefasenett i henhold til innledningen av henholdsvis kravene 1 og 4. The invention relates to a method and a device for locating the earth fault of a conductor in a three-phase network according to the preamble of claims 1 and 4 respectively.

Ved forekomst av jordfeil i isolerte eller kompenserte luftled-nings- eller kabelnett opptrer transienter i området mellom nettfrekvensen, f.eks. 50 Hz og flere tusen Hz. Ved bestemmelse av faserelasjonen mellom strøm- og spenningstransientene kan det foretas en retningsavgjørelse for den relative posi-sjon av jordslutningsstedet med hensyn på målepunktet. Når et nett er tilstrekkelig tett forsynt med slike målepunkter, In the event of earth faults in insulated or compensated overhead line or cable networks, transients occur in the area between the network frequency, e.g. 50 Hz and several thousand Hz. When determining the phase relationship between the current and voltage transients, a directional decision can be made for the relative position of the earth fault location with respect to the measuring point. When a network is sufficiently densely provided with such measurement points,

er det i tilfelle av en jordslutning mulig å foreta en rask innsirkling av feilstedet. Den defekte nettdel kan deretter frakobles nettet før hele nettet må frakobles eller det opptrer sikkerhetstekniske problemer på feilstedet. in the event of an earth fault, it is possible to make a quick encirclement of the fault location. The defective network part can then be disconnected from the network before the entire network has to be disconnected or safety technical problems occur at the fault site.

Den nevnte transientbestemmelse baserer seg på en overvåkning av summastrømmen og forskyvningen eller "forlagringen" av trefasenettets stjernepunktspenning i hver av de betraktede målepunkter. Har den forekommende første halvbølge av strøm-transienten i tilfelle av jordslutning den samme polaritet som den første halvbølge av spenningstransienten, så befinner jordslutningsstedet seg i foroverretning (med hensyn på den uforstyrrede energistrømretning); ved motsatt polaritet av den transienthalvbølge som det sammenlignes med, ligger feilstedet i bakoverretning. Slike feilslutningsregistreringsapparater, såsom muligens jordfeilimpulsreléer, er f.eks. kjent fra Siemens-publikasjonen "Der Erdschluss im Netzbetrieb" (bestil-lingsnr. E141/1212). The aforementioned transient determination is based on a monitoring of the sum current and the displacement or "pre-storage" of the star point voltage of the three-phase network in each of the considered measuring points. If the occurring first half-wave of the current transient in the case of an earth fault has the same polarity as the first half-wave of the voltage transient, then the earth fault location is in the forward direction (with respect to the undisturbed energy flow direction); at the opposite polarity of the transient half-wave with which it is compared, the fault location is in the backward direction. Such fault detection devices, such as possibly earth fault impulse relays, are e.g. known from the Siemens publication "Der Erdschluss im Netzbetrieb" (order no. E141/1212).

Et grunnleggende måleproblem ved bestemmelsessystemer av den foreliggende art består i den aldri helt uunngåelige asymmetri mellom trefasenettet og dets last. Således leverer selv måle-omformere uten egne symmetritoleranser også i stasjonær, feil-fri driftstilstand summastrøm- resp. forskyvningsspennings-signaler forskjellig fra null og som nødvendigvis må tas hensyn til, hvilket betyr en reduksjon av følsomheten. Desisjons-evnen til vanlige apparater når derfor relativt raskt sine grenser, når målestørrelsene i feiltilfellet er mindre enn ved stasjonær drift, f.eks. ved meget høyohmige jordslutninger. A fundamental measurement problem with determination systems of the present kind consists in the never-quite-unavoidable asymmetry between the three-phase network and its load. Thus, even measuring converters without their own symmetry tolerances also deliver in stationary, error-free operating conditions total current or offset voltage signals different from zero and which must necessarily be taken into account, which means a reduction of the sensitivity. The decision-making ability of ordinary devices therefore reaches its limits relatively quickly, when the measured quantities in the case of failure are smaller than during stationary operation, e.g. in the case of very high-resistance earth faults.

Videre er det forbundet et sikkerhetsteknisk problem med loka-liseringen av varige jordslutninger. Disse blir, da det med konvensjonelle jordfeilimpulsreléer ikke er mulig å gjenta målingen, delvis lokalisert med effektmålemetoder, hvorved det f.eks. er nødvendig med en effektreststrømforhøyelse ved tilkobling av en motstand i nettstjernepunktet mot jord, hvorved faren for person- og gjenstandsskade på feilstedet for-høyes . Furthermore, there is a safety-related problem with the location of permanent earth faults. As it is not possible to repeat the measurement with conventional earth fault impulse relays, these are partly located with power measurement methods, whereby it is e.g. an increase in power residual current is required when connecting a resistor in the mains star point to earth, thereby increasing the risk of personal and property damage at the fault location.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse består i å skaffe særdeles følsomme og sikre lokaliseringsmetoder og lokaliser-ingsinnretninger av den i innledningen nevnte art. The purpose of the present invention is to provide particularly sensitive and secure localization methods and localization devices of the type mentioned in the introduction.

Denne hensikt oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som fremgår av henholdsvis kravene 1 og 4. Fordelaktige ut-førelser og videreutviklinger er angitt i de øvrige krav. This purpose is achieved according to the invention by the features that appear in claims 1 and 4 respectively. Advantageous embodiments and further developments are specified in the other claims.

Hovedfordelen ved den foreliggende oppfinnelse ligger i den høye følsomhet ved måling av summastrømmen og forskyvningsspenningen. Derved blir jordslutninger hurtigere og sikrer regi-strert og funnet, hvorved meget hurtige, målrettede mottil-tak er mulig før kostnadskrevende nettutkoblinger blir iverk-satt. På grunn av den høye målefølsomhet fåes det også enda en ytterligere betydningsfull fordel: det blir mulig å gjenta målingene med høyfrekvente transienter med lavt energiinnhold, noe som minimerer farepotensialet på stedet på forhånd. The main advantage of the present invention lies in the high sensitivity when measuring the sum current and the displacement voltage. Thereby, earth faults are faster and ensure that they are registered and found, whereby very quick, targeted countermeasures are possible before costly grid disconnections are implemented. Due to the high measurement sensitivity, a further significant advantage is also obtained: it becomes possible to repeat the measurements with high-frequency transients with a low energy content, which minimizes the danger potential on site in advance.

Utførelsesformen av båndsperrefilteretn med et båndpassfilter ved siden av subtraksjonsleddet, i henhold til krav 5, gir den fordel at det kan benyttes jordede induktanser som lar seg utføre på en lett integrerbar måte med gyratorkretser forsynt med kapasitanser. The embodiment of the band-stop filter with a band-pass filter next to the subtraction term, according to claim 5, gives the advantage that grounded inductances can be used which can be implemented in an easily integrable manner with gyrator circuits provided with capacitances.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i tilknytning til et på tegningen vist utførelseseksempel. In the following, the invention will be described in more detail in connection with an embodiment shown in the drawing.

Fig. 1 viser et blokkdiagram for en innretning for i henhold til oppfinnelsen å bestemme summastrømmen og forskyvningsspenningen i et trefasenett og til lokalisering av en jordslutning i dette. Fig. 2 viser et strømløpsskjeiua for et i henhold til oppfinnelsen benyttet båndsperrefilter. Fig. 3 viser et diagram til eksempelvis sammenligning av det tidsbestemt forløp av et vanlig og et i henhold til oppfinnelsen bestemt forskyvningsspenningssignal. Fig. 1 shows a block diagram for a device for, according to the invention, determining the sum current and the displacement voltage in a three-phase network and for locating an earth fault in this. Fig. 2 shows a current flow diagram for a band-stop filter used according to the invention. Fig. 3 shows a diagram for example comparing the time course of a normal and a displacement voltage signal determined according to the invention.

I sammenheng med blokkdiagrammet for en lokaliseringsinnret-ning i henhold til oppfinnelsen på fig. 1 er også vist dens tilknytning til et avsnitt av et trefasenett RST, idet den mates av viklinger anordnet om nettstjernepunktet Mp. I målepunktet 2 blir den der forekommende summastrøm 10 i trefasenettet RST bestemt ved hjelp av en åpen trekantvikling 3 (eller alternativt eventuelt med en kabelkoblingsomformer) og levert via en transformator Tl til lokaliseringsinnretningen. Derved kommer dessuten en lavpassfiltrering av det summastrøm-signal som skal bestemmes ved hjelp av et lavpassfilter TPl med en knekkfrekvens mellom ca. 4 og 10 kHz, i betraktning. Det resulterende første målesignal II som representerer summa-strømmen 10 gjennomgår til slutt en båndsperrefiltrering. Båndsperrefilteret BSl er i utførelseseksempelet realisert ved hjelp av båndpassfilter BPl og et subtraksjonsledd Dl. Virke-måten til båndsperrefilteret BSl tilsvarer det ytterligere og nedenfor beskrevne båndsperrefilter BS2 for overspennings-signalet. Det på utgangen av båndsperrefilteret BSl stående filtrerte målesignal II minus 12 blir gitt til den første terskelverdikrets Sl, som avgir et varselsignal ml når dets inngangssignal II minus 12 overskrider en forhåndsgitt terskelverdi. Dette varselsignal ml går til en beregningsenhet A, hvis funksjon også likeledes omtales nærmere nedenfor. Fra målepunktet 2 blir det ved siden av summastrømmen 10 bestemt et annet målesignal Ul som representerer forskyvningsspenningen U0 i nettstjernepunktet Mp ved at det over kapasitansene Cl, C2, C3 reproduseres et nettstjernepunkt Mp<1>. Den således bestemte forskyvningsspenning UO blir levert videre over transformatoren T2 og det til lavpassfilteret TPl tilsvarende lavpassfilter TP2 som målesignal Ul til båndsperrefilteret BS2. Dette er bygget opp av båndpassfilteret BP2 og subtraksjonsleddet D2 og arbeider som følger: båndpassfilteret BP2 er avstemt til trefasenettets RST's driftsfrekvens , det vil f.eks. si til 50,60 eller 16 2/3 Hz. I stasjonær tilstand lar båndpassfilteret BP2 det også i stasjonær tilstand på grunn av nettasymmetrier uunngåelige forekommende målesignal Ul uhindret passere, slik at differansedannelsen i det etter-følgende subtraksjonsledd D2 fører til en tilnærmet full-stendig signalutkobling (dvs. at det filtrerte signal Ul minus U2 er tilnærmet 0). Så snart en transient overlagrer målesignalet Ul på grunn av en jordslutning, kan båndpassfilteret på grunn av sin innsvingningstreghet ikke reagere øyeblikke-lig, men arbeider følgelig som et glidende lager. Subtrak-sjonen av det filtrerte, trege målesignal U2 fra det transient-beheftede målesignal Ul fører så til avbildning av den rene transient. Følsomheten til den etterkoblede annen terskelverdikrets S2 kan således, nøyaktig som den for den første terskelverdi ' i krets Sl, alene være innrettet på transienten og vil ikke medta det uunngåelige stasjonære amplitude av målesignalet Ul som en usikkerhet som i kjent teknikk nødvendigvis hyppig føres til feilavgjørelser om retningen. In connection with the block diagram for a locating device according to the invention in fig. 1 also shows its connection to a section of a three-phase network RST, as it is fed by windings arranged around the network star point Mp. At measuring point 2, the total current 10 occurring there in the three-phase network RST is determined by means of an open delta winding 3 (or alternatively possibly with a cable connection converter) and delivered via a transformer Tl to the locating device. This also results in a low-pass filtering of the sum current signal to be determined using a low-pass filter TP1 with a cut-off frequency between approx. 4 and 10 kHz, in consideration. The resulting first measurement signal II representing the sum current 10 finally undergoes a band-stop filtering. The band-stop filter BSl is realized in the design example by means of band-pass filter BPl and a subtraction term Dl. The mode of operation of the band-stop filter BS1 corresponds to the additional and below-described band-stop filter BS2 for the overvoltage signal. The filtered measurement signal II minus 12 at the output of the band-stop filter BSl is given to the first threshold value circuit Sl, which emits a warning signal ml when its input signal II minus 12 exceeds a predetermined threshold value. This warning signal ml goes to a calculation unit A, whose function is also discussed in more detail below. From the measurement point 2, next to the sum current 10, another measurement signal Ul is determined which represents the displacement voltage U0 in the star point Mp by reproducing a star point Mp<1> over the capacitances Cl, C2, C3. The displacement voltage UO determined in this way is delivered further across the transformer T2 and to the low-pass filter TP1 corresponding to the low-pass filter TP2 as measurement signal Ul to the band-stop filter BS2. This is made up of the bandpass filter BP2 and the subtraction term D2 and works as follows: the bandpass filter BP2 is tuned to the operating frequency of the three-phase network RST, that will e.g. say to 50,60 or 16 2/3 Hz. In the stationary state, the bandpass filter BP2 also allows the measurement signal Ul, which inevitably occurs due to network asymmetries in the stationary state, to pass unobstructed, so that the differential formation in the subsequent subtraction term D2 leads to an almost complete signal cut-off (i.e. that the filtered signal Ul minus U2 is approximately 0). As soon as a transient superimposes the measurement signal Ul due to an earth fault, the bandpass filter, due to its oscillation inertia, cannot react instantaneously, but consequently works as a sliding bearing. The subtraction of the filtered, slow measurement signal U2 from the transient-encumbered measurement signal Ul then leads to imaging of the pure transient. The sensitivity of the connected second threshold value circuit S2 can thus, exactly like that of the first threshold value ' in circuit S1, only be adjusted to the transient and will not include the inevitable stationary amplitude of the measurement signal Ul as an uncertainty which in the known technique necessarily frequently leads to wrong decisions about the direction.

Overskridelser av den forhåndsgitte terskelverdi ved en transient meldes av terskelverdikretsene S2 som varselsignal m2 Exceedings of the predetermined threshold value during a transient are reported by the threshold value circuits S2 as warning signal m2

på regneenheten A, hvis funksjon omfatter varsling av jordslutninger såvel som avgivelse av en retningsavgjørelse. Det kan også være gjort slik at regneenheten A alt etter resul-tatet av dens beregning allerede selv forårsaker utløsninger, f.eks. over en relékontakt K, som på sin side setter en som jordsluttet erkjent stikkledning av nettet ut av drift. Den egentlige bestemmelse av varselsignalene ml, m2 og således summastrømmen IO og forskyvningsspenningen UO skjer på den måte at faserelasjonen mellom den første halvbølge av en strøm-transient og den første halvbølge av spenningstransienten blir on the computing unit A, whose function includes notifying of earth faults as well as issuing a direction decision. It can also be done so that the calculation unit A, depending on the result of its calculation, already itself causes releases, e.g. over a relay contact K, which in turn puts a plug of the network recognized as earth fault out of service. The actual determination of the warning signals ml, m2 and thus the total current IO and the displacement voltage UO takes place in such a way that the phase relationship between the first half-wave of a current transient and the first half-wave of the voltage transient becomes

fastslått. Ved faselikhet skjer er såkalt foroveravgjørelse (f.eks. vist ved lysdioden LEDI), hvilket betyr at feilstedet sett fra målepunktet ligger i foroverretningen, med hensyn på den uforstyrrede energistrømretning 1. Bestemmes det en motsatt faserelasjon for den angitte første halvbølge, så gis det en bakoveravgjørelse (f.eks. vist ved lysdioden LED2), dvs. at jordslutningen sett fra målestedet 2 er å finne i bakover-retningen av nettet. established. In case of phase equality, so-called forward determination occurs (e.g. shown by the LED LEDI), which means that the fault location seen from the measuring point is in the forward direction, with regard to the undisturbed energy flow direction 1. If an opposite phase relationship is determined for the indicated first half-wave, then it is given a backward determination (e.g. shown by the LED2), i.e. that the earth fault seen from the measuring point 2 is to be found in the backward direction of the network.

Som regel inntrer jordslutninger av en leder i et trefase- As a rule, earth faults occur in a conductor in a three-phase

nett RST først som kortvarige eventer, såkalte impulser, hvis sted og årsak imidlertid likevel må undersøkes for å komme en varig jordslutning med muligvis tungtveiende følger i for-kjøpet. Det må nemlig has i mente at jordslutningen av en leder øker sannsynligheten for jordslutningen av en annen leder og dermed en kortslutning ved spenningsøkning i den nærmeste intakte leder overfor jord. nett RST first as short-term events, so-called impulses, the location and cause of which must nevertheless be investigated in order to establish a lasting earth fault with possibly significant consequences in the pre-purchase. It must be borne in mind that the ground fault of one conductor increases the probability of the ground fault of another conductor and thus a short circuit when the voltage increases in the nearest intact conductor to ground.

Straks det skjer en jordslutning av en leder, stiger forskyvningsspenningen UO i det reproduserte nettstjernepunkt Mp<1> til en størrelsesorden på 100 V. Selv i dette tilfelle er imidlertid den her foreslåtte krets på grunn av sin utførelse for kom-pensasjon av stasjonære signalandeler alltid ytterst følsom ovenfor på ny forekommende transienter, f.eks. også kunstig utløste til nærmere feillokalisering. Derved er det av sikkerhetstekniske grunner av stor betydning at de kunstig utløste transienter på grunn av lokaliseringsinnretningens følsomhet må være lavenergetiske, hvorved det ikke oppstår noen ytterligere fare på feilstedet. Som eksempel på utløsning av en kunstig transient blir f.eks. en liten jordingskapasitans CE koblet til nettstjernepunktet Mp ved hjelp av en jordings-bryter SE. As soon as a conductor is earthed, the offset voltage UO in the reproduced star point Mp<1> rises to an order of magnitude of 100 V. Even in this case, however, the circuit proposed here, due to its design for compensation of stationary signal components, is always extremely sensitive above newly occurring transients, e.g. also artificially triggered for closer fault localization. Thereby, for safety reasons, it is of great importance that the artificially triggered transients must be low-energy due to the sensitivity of the locating device, whereby no further danger arises at the fault location. As an example of triggering an artificial transient, e.g. a small earthing capacitance CE connected to the grid star point Mp by means of an earthing switch SE.

Et detaljert strømløpsskjerna for båndsperrefilteret BS2 er A detailed current flow kernel for the band-stop filter BS2 is

vist på fig. 2. Den frekvensbestemmende del av båndpassfilteret BP2 er gitt ved parallellkoblingen av induktansen L shown in fig. 2. The frequency-determining part of the bandpass filter BP2 is provided by the parallel connection of the inductance L

og kapasitansen C, som som sperreoscillator alene ikke kort-slutter driftsfrekvensen til trefasenettet RST, f.eks. 50 and the capacitance C, which as a blocking oscillator alone does not short-circuit the operating frequency of the three-phase network RST, e.g. 50

Hz, til jord. Induktansen L kan på grunn av miniatyriseringen fordelaktig simuleres med en av en kapasitans CL avsluttet gyratorkrets - se operasjonsforsterkere 0P4 og 0P5. Operasjons-forsterkerne 0P2 og 0P3 benyttes som skilleforsterkere, idet den siste over den variable motstand R3 også kan benyttes til faseutjevning for den stasjonære tilstand. Operasjons-forsterkeren OPI danner til slutt differansen mellom det ufil-trerte målesignal Ul og det tilhørende filtrerte målesignal U2 . Hz, to ground. Due to the miniaturization, the inductance L can advantageously be simulated with a gyrator circuit terminated by a capacitance CL - see operational amplifiers 0P4 and 0P5. The operational amplifiers 0P2 and 0P3 are used as separation amplifiers, as the last one above the variable resistor R3 can also be used for phase equalization for the stationary state. The operational amplifier OPI finally forms the difference between the unfiltered measurement signal Ul and the associated filtered measurement signal U2.

I tilknytning til diagrammet på fig. 3 blir det til slutt In connection with the diagram in fig. It will be 3 in the end

også grafisk anskueliggjort hvordan den manglende følsomhet til jordslutningsbestemmelsesapparater kjent i teknikken kan føre til feilavgjørelser, og hvordan de siste ved den her foreslåtte løsning kan forhindres. Det øvre kurvetog viser et målesignal Ul som representerer en forskyvningsspenning UO i nettstjernepunktet Mp og som mellom tidspunktene ti og t3 over-lagres av en av en jordslutning forårsaket transienttopp. also graphically illustrated how the lack of sensitivity of earth fault determination devices known in the art can lead to wrong decisions, and how the latter can be prevented by the solution proposed here. The upper curve train shows a measurement signal Ul which represents a displacement voltage UO in the mains star point Mp and which between times ti and t3 is superimposed by a transient peak caused by an earth fault.

Slik det fremgår, er også utenfor tidsintervallet for jordslutningen målesignalet Ul tydelig forskjellig fra null, slik at terskelverdien Umax for aktiveringen av terskelverdikretsen S2 på forhånd må settes relativt høy for ikke stadig å for-årsake varslinger allerede under den feilfrie normaltilstand. Dette har dog til følge at den første halvbølge av transienten mellom tidspunktet ti og t2 ikke fører til at det tillatte område forlates og dermed heller ikke til en egentlig nød-vendig varsling. Den første halvbølge ville i dette tilfelle følgelig først varsle feilaktig for delintervallet mellom tidspunktene t2 og t3, og da med negativ polaritet. Da det på As can be seen, also outside the time interval for the earth fault, the measurement signal Ul is clearly different from zero, so that the threshold value Umax for the activation of the threshold value circuit S2 must be set relatively high in advance in order not to constantly cause alerts already during the error-free normal state. However, this has the effect that the first half-wave of the transient between time ti and t2 does not lead to the permitted area being left and thus also not to an actually necessary warning. In this case, the first half-wave would therefore first signal incorrectly for the sub-interval between times t2 and t3, and then with negative polarity. Then it on

den annen side som omtalt, helt vesentlig kommer an på regi-streringen av den første halvbølge av en transient, blir til-bøyeligheten til vanlige desisjonsbestemmelser overfor feil tydelig. on the other hand, as discussed, essentially depends on the registration of the first half-wave of a transient, the propensity of ordinary decision determinations towards errors becomes clear.

Ved sammenligning med den nedre kurve av diagrammet på fig. By comparison with the lower curve of the diagram in fig.

3 fremtrer overlegenheten til den nye, foreslåtte konsept tydelig: den stasjonære del av målesignalet Ul er undertrykket, slik at etter at den rene transient blir tilbake, er selv den relativt grove terskelverdi Umax tilstrekkelig for korrekt å detektere den første halvbølge av transientene og dermed også gi en pålitelig retningsavgjørelse. Det nyvunne spillerom for terskelverdien Umax kan fordelaktig benyttes i høyfølsomme jordslutningsbestemmelsesapparater. 3, the superiority of the new, proposed concept appears clearly: the stationary part of the measurement signal Ul is suppressed, so that after the pure transient returns, even the relatively coarse threshold value Umax is sufficient to correctly detect the first half-wave of the transients and thus also provide a reliable directional decision. The new leeway for the threshold value Umax can be advantageously used in highly sensitive earth fault detection devices.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til lokalisering av en jordslutning av en leder i et trefasenett (RST), hvor det ved et målepunkt (2) i trefasenettet (RST) bestemmes et første målesignal (II) som representerer summastrømmen (10) i trefasenettet og et annet målesignal (Ul) som representerer forskyvningsspenningen (UO) i nettstjernepunktet (Mp,Mp'), idet det fra faserelasjonen mellom de av jordslutningen fremkalte transienter i målesignalene (II,Ul) tas en retningsavgjørelse vedrørende den relative stilling av jordslutningsstedet relativt til målepunktet, karakterisert ved at minst ett av de to målesignaler (II,Ul) reduseres med sin stasjonære del (12 resp. U2) .1. Method for locating an earth fault of a conductor in a three-phase network (RST), where a first measurement signal (II) representing the sum current (10) in the three-phase network and a second measurement signal is determined at a measuring point (2) in the three-phase network (RST) (Ul) which represents the displacement voltage (UO) in the mains star point (Mp,Mp'), since from the phase relationship between the transients induced by the earth fault in the measurement signals (II,Ul) a directional decision is made regarding the relative position of the earth fault location relative to the measurement point, characterized by that at least one of the two measurement signals (II,Ul) is reduced by its stationary part (12 or U2). 2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at kunstige transienter med lavt energiinnhold mates inn i trefasenettet (RST) for nærmere feillokalisering.2. Method according to claim 1, characterized in that artificial transients with low energy content are fed into the three-phase network (RST) for closer fault location. 3. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, karakterisert ved at det i nettstjernepunktet (Mp) er koblet inn en jordingskapasitans (CE) mot jord.3. Method according to claim 2, characterized in that an earthing capacitance (CE) is connected to earth in the mains star point (Mp). 4. Innnretning til gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til krav 1, med a) en første måleanordning (3,Tl) til å bestemme et første målesignal (II) som representerer summastrømmen (IO) i trefasenettet, b) en første terskelverdikrets (Sl) for å avgi et første varselsignal (ml) når det første målesignal (II) overskrider en forhåndsgitt første terskelverdi, c) en annen måleanordning (Cl,C2,C3,T2) for å skaffe et annet målesignal (Ul) som representerer forskyvningsspenningen (UO) i nettstjernepunktet (Mp,Mp'), d) en annen terskelverdikrets (S2) innrettet til å avgi et annet varselsignal (m2), når det annet målesignal (Ul) overskrider en forhåndsgitt annen terskelverdi, e) en regneenhet (A) til beregning av de to varselsignaler (ml,m2), idet en retningsavgjørelse vedrørende den relative stilling av jordfeilstedet med hensyn på målepunktet (2) treffes, karakterisert vedf) minst ett smalbånds båndsperrefilter (BS1,BS2), hvis sperrefrekvens ligger ved trefasenettets (RST) driftsfrekvens, og som er innrettet til filtrering av minst ett av de to målesignaler (II,Ul).4. Device for carrying out the method according to claim 1, with a) a first measuring device (3,Tl) to determine a first measuring signal (II) representing the sum current (IO) in the three-phase network, b) a first threshold value circuit (Sl) to emit a first warning signal (ml) when the first measurement signal (II) exceeds a predetermined first threshold value, c) another measurement device (Cl,C2,C3,T2) to obtain another measurement signal (Ul) representing the displacement voltage (UO ) in the mains star point (Mp,Mp'), d) another threshold value circuit (S2) arranged to emit another warning signal (m2), when the second measurement signal (Ul) exceeds a predetermined other threshold value, e) a calculation unit (A) to calculation of the two warning signals (ml,m2), with a directional decision regarding the relative position of the earth fault location with respect to the measuring point (2) being made, characterized byf) at least one narrow-band band-stop filter (BS1, BS2), whose stop frequency is at the operating frequency of the three-phase mains (RST), and which is designed to filter at least one of the two measurement signals (II,Ul). 5. Innretning i henhold til krav 4, karakterisert ved at det smalbånds båndsperrefilter omfatter minst ett smalbånds bånd passfilter (BPl,BP2), hvis passbåndfrekvens ligger ved trefasenettets (RST) driftsfrekvens og som er innrettet til å filtrere minst ett av de to målesignaler (II,Ul), samt minst ett subtraksjonsledd (Dl,D2) til subtraksjon av minst ett av de filtrerte målesignaler (12,U2) fra det tilhørende ufil-trerte målingssignal (II,Ul).5. Device according to claim 4, characterized in that the narrow-band band-stop filter comprises at least one narrow-band band pass filter (BPl,BP2), whose passband frequency lies at the operating frequency of the three-phase mains (RST) and which is arranged to filter at least one of the two measurement signals (II,Ul), as well as at least one subtraction term (D1,D2) to subtract at least one of the filtered measurement signals (12,U2) from the associated unfiltered measurement signal (II,Ul). 6. Innretning i henhold til krav 4 eller 5, karakterisert ved at minst én induktans (L) av minst ett båndpassfilter (BPl,BP2,BSl,BS2) reproduseres ved en gyratorkrets (0P4,0P5,CL).6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that at least one inductance (L) of at least one bandpass filter (BPl,BP2,BSl,BS2) is reproduced by a gyrator circuit (0P4,0P5,CL).
NO874675A 1986-11-10 1987-11-10 PROCEDURE AND DEVICE FOR LOCATING EARTH CIRCULATION OF A THREE PHASE NET WORKER NO173076C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3638258 1986-11-10

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO874675D0 NO874675D0 (en) 1987-11-10
NO874675L NO874675L (en) 1988-05-11
NO173076B true NO173076B (en) 1993-07-12
NO173076C NO173076C (en) 1993-10-20

Family

ID=6313566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO874675A NO173076C (en) 1986-11-10 1987-11-10 PROCEDURE AND DEVICE FOR LOCATING EARTH CIRCULATION OF A THREE PHASE NET WORKER

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0267500B1 (en)
AT (1) ATE74237T1 (en)
DE (1) DE3777757D1 (en)
NO (1) NO173076C (en)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5136453A (en) * 1990-04-04 1992-08-04 Oliver Bernard M Method and means for suppressing geomagnetically induced currents
FR2694408B1 (en) * 1992-07-31 1994-10-21 Electricite De France Device for detecting faults on an overhead electrical energy distribution network.
FR2694409B1 (en) * 1992-07-31 1994-10-21 Electricite De France Device for detecting faults on an underground electrical energy distribution network.
FR2697341B1 (en) * 1992-10-26 1995-01-13 Electricite De France Method and device for measuring the agreement and the disagreement of compensation of an electrical distribution network.
AT404072B (en) * 1995-02-28 1998-08-25 Haefely Trench Austria Gmbh METHOD FOR DETECTING A SINGLE-POLE EARTH FAULT IN A THREE-PHASE NETWORK
ATA194698A (en) * 1998-11-20 2001-11-15 Adaptive Regelsysteme Ges M B METHOD FOR DETERMINING THE EARTHED BRANCH
AT413447B (en) * 2000-08-11 2006-02-15 Adaptive Regelsysteme Ges M B METHOD AND DEVICE FOR LOCATING SINGLE POULTRY EARTH ERRORS
DE10151160A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-08 Edc Gmbh Method for detection of an earth fault loss in a three phase supply network involving differential measurement of current pulsing so that the system is linearized about an operation point
FI115488B (en) 2003-10-22 2005-05-13 Abb Oy Method and apparatus for detecting a breaking earth fault in a power distribution network
DE102009020908A1 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Edc Gmbh Earth leakage detecting method for e.g. meshed industrial-alternating current and three phase supply network, involves determining earth leakage-afflicted loss when curve course is straight line with negative increase
CN101858948B (en) * 2009-04-10 2015-01-28 阿海珐输配电英国有限公司 Method and system for carrying out transient and intermittent earth fault detection and direction determination in three-phase medium-voltage distribution system
RU2530736C1 (en) * 2013-03-11 2014-10-10 Александр Леонидович Куликов Method of diagnostics and directed protection against single-phase short circuits in electrical networks
RU2565060C2 (en) * 2013-09-10 2015-10-20 Открытое акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Юга" (ОАО "МРСК Юга") Method of centralised selective earth-fault protection in electrical distribution system
RU2550348C2 (en) * 2013-09-10 2015-05-10 Открытое акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Юга" (ОАО "МРСК Юга") DEVICE OF PROTECTION FOR AERIAL AND CABLES LINES OF DISTRIBUTED NETWORK 6-35 kV
RU2550582C1 (en) * 2013-11-06 2015-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Alternating current supply system per 25 kv for electrified railroads
RU2543517C1 (en) * 2013-12-12 2015-03-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Нтц "Механотроника" Protection of circuits with isolated compensated and resistance-ground neutral against single-phase earth connections
RU2576017C2 (en) * 2014-04-22 2016-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) Single phase earth fault current limitation method for overhead transmission lines in networks with insulated neutral
RU2629376C1 (en) * 2016-07-26 2017-08-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" Device protecting from single phase-to-ground fault of medium voltage distribution circuit
RU168498U1 (en) * 2016-11-14 2017-02-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" DEVICE FOR THE PROTECTION OF ELECTRIC NETWORKS OF THE MIDDLE CLASS OF VOLTAGE FROM SINGLE-PHASE CIRCUIT TO THE GROUND
RU2688210C1 (en) * 2018-07-16 2019-05-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Device for protection against single-phase earth faults in networks with insulated neutral and with compensation of capacitance currents
US11101631B2 (en) * 2018-07-31 2021-08-24 Eaton Intelligent Power Limited Downed conductor detection
RU2711296C1 (en) * 2019-07-04 2020-01-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Method of correlation protection of three-phase network with isolated neutral from single-phase earth faults
RU2734164C1 (en) * 2019-11-07 2020-10-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of detecting single-phase earth faults in distribution network connections
RU2744995C1 (en) * 2020-06-01 2021-03-18 Николай Николаевич Милюшин Method of protection against single-phase earth faults
RU203458U1 (en) * 2021-01-11 2021-04-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Adaptive current protection device against single-phase earth faults
RU2769099C1 (en) * 2021-10-29 2022-03-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Selective protection device against single-phase earth fault of electric networks of middle voltage class
RU210822U1 (en) * 2022-01-19 2022-05-05 Алексей Алексеевич Кокарев Protection device against single-phase earth fault in the power line of a three-phase network with isolated neutral

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2735756A1 (en) * 1977-08-09 1979-02-22 Licentia Gmbh Earth leakage detection in compensated power networks - uses superimposed AF signals and reactive power relay detector
SE446678B (en) * 1981-11-02 1986-09-29 Asea Ab METHOD TO DETECT EARTH ERRORS IN NET FOR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION OF THE METHOD

Also Published As

Publication number Publication date
DE3777757D1 (en) 1992-04-30
NO874675L (en) 1988-05-11
ATE74237T1 (en) 1992-04-15
NO874675D0 (en) 1987-11-10
EP0267500A1 (en) 1988-05-18
EP0267500B1 (en) 1992-03-25
NO173076C (en) 1993-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO173076B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR LOCATING EARTH CIRCULATION OF A THREE PHASE NET WORKER
Chamia et al. Ultra high speed relay for EHV/UHV transmission lines--Development, design and application
US8861155B2 (en) High-impedance fault detection and isolation system
US9823637B2 (en) Fault detection and isolation using a common reference clock
CN101738568B (en) Distributed DC ground fault detector
US4153923A (en) Ground monitoring system and method
CN111044843B (en) Power transmission line fault positioning method based on multi-source data
Yee et al. Ultra High Speed Relay for EHV/UHV Transmission Lines--Installation-Staged Fault Tests and Operational Experience
US4117463A (en) Circuit fault detection apparatus for railroad track circuit redundant connections
US5530363A (en) DC ground fault detecting apparatus with an auto-null circuit and method
US6998848B2 (en) Method for producing a fault signal which indicates a short to ground
EP0165803A2 (en) A system and an apparatus for locating a grounding fault on electric power equipment
CN110907812A (en) Detection system and method for mechanical characteristics of circuit breaker
Albinali et al. A centralized substation protection scheme that detects hidden failures
US3581152A (en) Round protection and detecting for high voltage dc transmission system
US11114892B2 (en) Electric power system transducer failure monitor and measurement recovery
US20100097736A1 (en) Method and an apparatus for protecting a bus in a three-phase electrical power system
CN106300288B (en) A kind of station domain differential protecting method and device
US5096147A (en) In-circuit contact monitor
JPS6215473A (en) Locating method for fault point of transmission line
Dustegor et al. A distributed fault protection method for power grid with high penetration of renewable energy sources
Jafari et al. Analysis of a neutral grounding resistor monitoring method
JP2000292475A (en) Method and apparatus for detecting ground fault accident of underground branch transmission line nd apparatus
SU1001300A1 (en) Device for protecting, discharging and indicating damage of shunt capacitor bank
Kezunovic Use of intelligent techniques for analysis of faults and protective relay operations